Nuclide Master Plus — расчёт эффективности регистрации методом Монте-Карло для лабораторных объектов

Функциональные возможности
Области моделирования:

● полупроводниковые (коаксиальные, колодезные) и сцинтилляционные детекторы, которые сохраняются в базе данных, совместимой с программным комплексом EffMaker;
● модели лабораторных геометрий (точечный источник, цилиндрический сосуд, конический сосуд, сосуд Маринелли);

Возможности программы:

● моделирование методом Монте-Карло эффективности регистрации, спектров гамма-излучения и поправок на истинное суммирование для лабораторных объектов измерения;
● расчет спектра гамма-излучения для любого набора радионуклидов, входящих в базу данных Nuclide Master;
● учет электронного транспорта;
● автоматическая коррекция результатов расчета активности, искаженных эффектами истинного суммирования, в программе обработки спектров SpectraLine при подключении файла поправок;
● создание моделей спектрометров и объектов гамма-излучения, в том числе сложных (составных), в 3D графической оболочке; возможность проверки их взаимного расположения;
● конструктор для создания геометрий нестандартной формы;
● хранение параметров моделей и результатов расчета в базе данных;
● обновленный графический редактор с возможность просмотра контура создаваемого объекта и его проекций.

Расчет поправок на истинное суммирование

Эффект уменьшения либо увеличения числа зарегистрированных в пиках полного поглощения импульсов за счет истинного суммирования на выходе детектора представляет серьезную проблему во многих приложениях гамма-спектрометрии, которая может оказать сильное влияние на точность получаемых результатов.
Nuclide Master Plus позволяет рассчитывать поправки на истинное суммирование для широкого списка гамма-излучающих радионуклидов. Расчет базируется на методе Монте-Карло с привлечением библиотеки оцененных данных по структуре атомных ядер ENSDF (Evaluated Nuclear Structure Data File).

Высокая точность и надежность расчетов, подтвержденные многочисленными экспериментальными тестами, обеспечивается учетом возможных процессов истинного суммирования, которые кроме гамма-гамма корреляций включают также корреляции гамма-лучей с аннигиляционными квантами, сопровождающими b±распад, а также рентгеновскими характеристическими квантами K- и L-серий, возникающими вследствие эффектов внутренней конверсии и К-захвата. Кроме того, учитывается пространственная неоднородность поля гамма-излучения (т.н. угловые корреляции гамма-лучей) и временная динамика распада, обусловленная конечными временами жизни возбужденных состояний дочернего ядра.
В версии 2.10 и выше добавлена возможность расчета электронного транспорта и полной эффективности регистрации.

● генерация спектров;
● новая модель полупроводниковых детекторов — колодезные детекторы;
● учет электронного транспорта;
● расчет полной эффективности;
● возможность задания для точечной геометрии расстояния до детектора в вертикальной проекции и радиального расстояния в горизонтальной проекции;
● возможность обновления значений энергий для файлов библиотек поправок в соответствии с данными ENSDF.
  
Области моделирования

Расчет базируется на методе Монте-Карло с привлечением информации о характеристиках распада интересующего радионуклида, содержащейся в библиотеке оцененных данных по структуре атомных ядер ENSDF (Evaluated Nuclear Structure Data File). Расчеты могут быть проведены для полупроводниковых (коаксиальных, колодезных) и сцинтилляционных детекторов, которые сохраняются в базе данных, совместимой с программным комплексом EffMaker.
В качестве геометрий измерений могут использоваться сосуд Маринелли, цилиндр, усеченный конус и точка.
Спектр гамма-излучения может быть рассчитан для любого набора радионуклидов, входящих в базу данных Nuclide Master.

Основные возможности программы:

● задание и сохранение в базе данных параметров детекторов и геометрии измерения;
● создание списков линий и радионуклидов;
● расчет эффективности регистрации, коэффициентов коррекции эффекта истинного суммирования и гамма-спектров методом Монте-Карло;
● фильтрация данных;
● создание и дополнение библиотек поправок, которые могут быть подключены к программам семейства SpectraLine для учета эффекта истинного суммирования в процессе расчета активности;
● просмотр и сохранение данных в файле калибровки по эффективности регистрации;
● возможность пакетного расчёта для нескольких геометрий и энергетических сеток.

Обновление библиотек поправок, созданных в предыдущих версиях программы

Библиотеки поправок на истинное суммирование, созданные в старых версиях программы на основе файлов ENSDF/2, могут содержать значения энергий, не соответствующие значениям из базы Nuclide Master, в основе которой лежат данные ENSDF с сайта Брукхейвенской лаборатории.
Скорректировать значения энергий можно в пределах неопределенности и с учетом линий дочерних нуклидов по цепочке распада.

Расчет поправок на истинное суммирование

Эффект уменьшения либо увеличения числа зарегистрированных в пиках полного поглощения импульсов за счет истинного суммирования на выходе детектора представляет серьезную проблему во многих приложениях гамма-спектрометрии, которая может оказать сильное влияние на точность получаемых результатов.
Nuclide Master Plus позволяет рассчитывать поправки на истинное суммирование для широкого списка гамма-излучающих радионуклидов. Расчет базируется на методе Монте-Карло с привлечением библиотеки оцененных данных по структуре атомных ядер ENSDF (Evaluated Nuclear Structure Data File).

Высокая точность и надежность расчетов, подтвержденные многочисленными экспериментальными тестами, обеспечивается учетом возможных процессов истинного суммирования, которые кроме гамма-гамма корреляций включают также корреляции гамма-лучей с аннигиляционными квантами, сопровождающими b±распад, а также рентгеновскими характеристическими квантами K- и L-серий, возникающими вследствие эффектов внутренней конверсии и К-захвата. Кроме того, учитывается пространственная неоднородность поля гамма-излучения (т.н. угловые корреляции гамма-лучей) и временная динамика распада, обусловленная конечными временами жизни возбужденных состояний дочернего ядра.
В версии 2.10 и выше добавлена возможность расчета электронного транспорта и полной эффективности регистрации.

Формирование библиотеки линий

Программа позволяет просматривать списки гамма- и альфа-линий и сохранять их в текстовом файле в формате, принятом в семействе программ ЛСРМ.
Сервисные функции программы позволяют упорядочивать данные по энергии, интенсивности и т. д., а также исключать какие-то данные, например, линии с низкой интенсивностью. Возможно формирование списка линий всех радионуклидов, находящихся в цепочке распада родительского.
В версии 2.10 и выше предусмотрена возможность сохранения индекса линии — ее уникального номера в базе данных параметров радиоактивного распада. Механизм индексации позволяет установить однозначное соответствие между линией в библиотеке и линией в базе данных, в отличие от автоматической идентификации линии по ее параметрам (например, в пределах окна идентификации), при которой может быть найдено несколько решений, не найдено ни одного или найдено неверное соответствие. Индексация особенно важна при использовании данных из разных источников, например ENSDF, DDEP. С помощью индексации можно установить соответствие между одной линией в библиотеке и несколькими линиями в базе данных. Это может быть полезно в том случае, если несколько близких линий были объединены.
При создании новой библиотеки индекс линии добавляется автоматически. Библиотеки в старом формате могут быть дополнены с помощью специального окна в ручном или автоматическом режиме с возможностью дальнейшего редактирования.
В программе предусмотрена возможность поиска по базе данных линий, близких к выбранной. Поиск возможен:
● в пределах окна идентификации;
● в пределах диапазона энергий;
● среди линий текущего нуклида;
● среди всех нуклидов в базе данных;
среди линий нуклида, включая дочерние или родительские по цепочке распада.

Просмотр цепочек распада

Программа позволяет:
● просматривать цепочку распада выбранного нуклида;
● просматривать схему переходов для выбранного в цепочке распада;
● динамически отображать изменение активности нуклидов по цепочке распада для заданного промежутка времени.
● пересчитывать значения активности нуклидов по цепочке распада на произвольную дату, в том числе прошедшую.
Утилита для сравнения библиотек предназначена для сравнения и редактирования библиотек радионуклидов.
Программа позволяет пользователю осуществлять следующие операции:
● сравнивать содержимое двух .lib-файлов или содержимое двух источников данных, входящих в базу Nuclide Master;
● формировать библиотеку радионуклидов на основании данных из другой библиотеки;
● сохранять библиотеки радионуклидов.

Утилита для просмотра и редактирования базы данных рентгеновских линий XRayViewer

Предназначена для просмотра и редактирования базы данных рентгеновских линий.
Основные возможности программы:
● просмотр базы данных рентгеновских линий;
● редактирование данных;
● сохранение базы данных.